基于摩擦观测器的伺服控制系统研究及仿真

伺服控制系统中非线性摩擦力矩的干扰是影响系统性能提高的主要因素。为了减小摩擦力矩的影响,提出了基于扩展卡尔曼滤波器的状态观测器对摩擦力进行估计,采用改进型Tustin摩擦模型仿真实际摩擦力矩。Matlab仿真结果表明,构建的摩擦观测器能较准确地对摩擦力进行估计,加入摩擦力补偿后能有效改善运动控制系统性能,速度误差由18%降低到3%。

永磁同步电机电流波动分析与补偿

由于高精度运动控制的需要,永磁同步电机(PMSM)电流测量误差引起的电流波动需要抑制。分析并仿真了相电流测量增益误差和测量偏置误差引起的电流波动特性,研究结果表明此电流波动主要在fs和2fs频率下。比较了一些电流波动抑制的方法,接着提出了一种基于电气角周期积分的在线实时电流误差补偿方法,并在基于DSP的扫描反射镜控制平台上实现,实验结果证明此方法对电流测量误差引起的波动具有良好的抑制作用,电流波动不超过1 mA。

角度传感器动态精度和静态精度的关系

速度和角速度都是难以测量的物理量,除在个别场合可以通过某些线性关系获得速度值外,绝大多数时候速度都是由位移相对时间微分或由加速度相对时间积分所获得。位置或角度传感器的精度越高,其微分所获得的速度就越准确,但是反过来却未必成立。基于感应同步器的特点,讨论了其动态精度和静态精度的关系,并将结论推广到其它几种角度传感器上。对角速度敏感型系统的设计及角度传感器的选型具有很好的借鉴作用。